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  • 1 # 使用者4424283386491

    水橋,其實應該叫渡槽橋,最有名的應該就是題目中的馬格德堡水橋,另外還有威悉河新渡槽橋、淠河總乾渠渡槽。

    對於通航的渡槽橋,與水系相通,所以一艘船排開的水(假設船不沉底,排開的水與船重量相同)是不會引起水位的變化的,即是橋上的水減少了一艘船的重量,因此有回答說:取隔離體,然後多了船的重量所以橋承受重力變大,這個說法是不對的。

    但是否能得出結論說,橋承受的重力不變呢?不能。因為以上結論只能在船靜止的時候有效,與題目中“橋上【行駛】船和不行駛船這兩種情況下,橋承受的重量是否相等”的【行駛】這個詞不對應。所以需要另外考慮船行駛的情況。

    對於威悉河新渡槽橋的設計,其豎向荷載考慮是:建築地基變形按2cm計,溫差(包括未灌水槽和灌水槽)作為其他荷載考慮。對於標準狀態,4m的水位規定為恆載,0.5m的水位規定為不利於通航的活載[1]。淠河總乾渠渡槽設計中,豎向荷載考慮:根據渡槽水位和流量計算,單槽水恆載集度為1632kN/m,雙槽水恆載集度為816kN/m。考慮到渡槽的水深隨著渠道流量的變化而變化,存在施工成橋及檢修時無水狀態,也存在校核洪水位下超大集度荷載狀態,受水荷載變化影響橋樑結構的受力狀態變化較大[2]。這裡可以看出,對於行船產生的荷載,設計中基本上是不考慮的。

    那實際船行駛過程中對水底壓力是否有影響,是有的:航行船舶在水底引起的壓力變化是船舶自身的物理場特性,可為水中兵器探測和利用[3]。航行船舶在淺水水底會引起有規律的壓力變化,其量值大小與船舶尺度、航速、水深及橫距等因素密切相關[4]。

    什麼影響呢?找了一些論文,水平有限,看不懂,需要船舶專業的來解釋了,給個圖看下水底壓力在特定情況下的分佈[5]:

    結論:

    行駛中的船對水底壓力有影響;渡槽橋上行駛船和不行駛船這兩種情況下,橋承受的重力【不一定相等】,具體是大於還是小於還是等於,需要船舶專業的來進一步解釋。

    PS:好像做了些無用功,只是部分否定了別人的回答,沒有得出準確結論。

    [1]陳炳坤.克羅埃西亞馬斯倫尼察新橋與德國中部運河上的威悉河新渡槽橋.國外橋樑,1998(3):7-9.

    [2]李濤.引江濟淮工程淠河總乾渠渡槽設計方案.江淮水利科技,2017(1):19-20.

    [3]張志宏,顧建農,鄭學齡,等.有限水深船舶水壓場的實驗研究[J].水動力學研究與進展,2002,17(6):720-728.

    [4]張志宏,顧建農,鄭學齡,龔沈光.航行船舶在淺水水底引起的壓力變化.中國造船,2002,43(2):9-14.

    [5]張志宏,繆濤,顧建農,劉巨斌.規則波中航行船舶引起的表面波形及水底壓力.華中科技大學學報:自然科學版,2013(11):91-96.

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